漳州开发区地热勘查与开发综合利用示范项目

1.1工作区概况

1.1.1自然地理位置及交通

工作区隶属漳州招商局经济技术开发区管辖，地理坐标东经 118°1′0″—118°5′0″，北纬 24°20′0″—24°25′0″，面积40 km2 。离漳州市区直距35 km。与厦门岛隔九龙江出海口，两地近在咫尺，相距仅6 km，同属厦门海湾地堑盆地，属厦门湾南岸港尾半岛的一部分，依靠优越的地热地质构造条件，地热资源十分丰富，地热等矿产资源综合开发利用潜力巨大。

工作区属平原-丘陵地区。总体地形中部和西侧较高，沿海较为平坦（双鱼岛为人工填海），地形起伏变化较大，沟谷发育一般；区内最高海拔144 m，位于西北部；最低海拔10 m位于工作区北侧，相对高差134 m。工作区交通便利，有疏港公路、201省道、324 国道，距沈海高速公路招银港入口5 km，与厦门有漳厦跨海大桥相通，海上有轮渡码头直通漳州龙海、厦门岛。工作区内是省内少有的深水良港，已建有多个集装箱深水码头，是闽南地区粮食、木材、矿砂、建筑、机械等大宗商品的海运集散枢纽中心之一。规划中的开发区将深度融入厦门管辖，规划中的厦门岛一漳州开发区跨海大桥、海底礈道的建成通行，必将为开发区经济高速腾飞插上翅膀，旧貌换新容，在厦门经济特区带动下，迈入经济高速发展的快车道。

1.1.2气象、水文

工作区属南亚热带海洋性季风气候， 暖热湿润，夏无酷暑，冬无严寒，年平均气温 21 ℃，多年平均降雨量1306 mm，7月—9月常有台风及暴雨。工作区内水系不发育，主要有零星小水库及汤洋小溪，生态环境良好。

1.1.3经济社会发展

开发区经济以工业、航运业为主，工厂、企业较密集，众多深水码头，航运业发达。经济作物主要有杨梅、荔枝、龙眼、香蕉等，经济基础较好，人民生活较富裕。可以断言：开发区完全融入厦门经济特区后，便会立竿见影，立即旧貌换新颜，让开发区旅游、房地产、航运、交通、高新企业、文化、教育、体育、地热新能源等产业的大发展，势必会吸引国内外投资商纷至沓来投资建设，实现建设成为中国第2个蛇口工业区的初衷远景规划指日可待。开发区浅层温泉水资源与中深层、深层高温、超高温地热资源等矿产资源的勘查与综合开发利用，将充分发挥开发区独特自然资源优势，成为中国名副其实的温泉之都，创建国家级地热示范区便可助推开发区早日实现经济腾飞，成为其提速器与重要的动力源。

1.1.4地热地质程度

开发区前人地热地质研究资料零散，高精度的地热地质勘查和开发利用尚未起步。 至今尚未发现温泉、地热田，也没有地热开发利用。但最近漳州盆地及其周边地区、台湾海峡及周边地区的地热潜能与应用研究表明厦门海湾盆地（新生代活动裂谷）中的开发区深、浅地热潜能巨大，综合开发利用潜力无限。

1.2项目的必要性

1.2.1破解能源发展问题

进入 21 世纪， 能源问题已逐渐成为制约我国经济和社会发展的重要因素。 我国是世界上最大的发展中国家，常规能源相对贫乏，40 多年的高速发展，进一步造成我国常规能源的过度开采，对国外石油、天然气资源的过度依赖，严重制约我国的可持续发展。 而我国地热资源相对丰富， 国家已将地热能的开发利用纳入国家长期发展战略中。

漳州开发区位于地堑式的厦门湾与地堑式西溪断裂带交汇的龙海平原地热资源富集带上，高温—超高温地热资源极其丰富。开发区目前未发现石油、天然气、煤炭等常规能源，主要靠外购能源，存在能源缺口，严重制约当地经济的高速发展。福建省漳州市“十三五”能源规划提出，结合旅游开发，综合利用地热资源，推进漳州地热发电示范项目前期工作，为后续商业化开发做好技术储备。 开展地热能源综合利用，特别是推动地热发电示范项目落地生根，这对缓解能源紧张局面，实现新能源替代，实现经济可持续发展，具有重大意义。

1.2.2缓解环境环保压力

环境问题是世界性难题，也是我国面临的一大危机。福建省常规能源巨缺，全部油气靠进口，大部分煤炭依赖进口，能源进口每年相当1亿 t 标准煤，水力发电潜力已十分有限，福州等中心城市浅层地热水开采面临枯竭的危险。随着福建省经济快速增长，常规能源消耗与日俱增，随之而来的是环境污染严重。因此，制定福建省环保节能的地热新能源短、中、长期开发规划势在必行。福建省干热岩地热资源极为丰富位列全国前列，应成为福建省今后的主要能源供应源。地热资源十分稳定，不受天气、昼夜影响，较之太阳能、风能、水能等新能源优势明显，地热发电利用率可超过 73%，是太阳光伏发电的5.2倍，风力发电的3.5倍，安全、运行成本低和梯级综合利用，初步实践经验与科研成果表明开发地热不仅节能减排，而且可以转换地震能量，创建地震安全岛，防震减灾。安全、运行成本低和可以充分利用地热发电后余热水（90 ℃）进行地热能梯级综合利用，打造树枝状多元产业链。中国干热岩（EGS）地热资源相当于全国2010年能源消费量的4 000多倍。福建省浅层地热水资源允许开采量约13.4万m3 /d，年允许开采的浅层地热水热能约相当标准煤 23 万 t，而福建省陆地地壳5 000 m深度的干热岩地热资源量相当标准煤5万亿t， 由此可见干热岩地热资源的开发利用潜力无比巨大。

1.2.3带动经济产业发展

利用干热岩发电后的 90 ℃左右地热水可实施地热能的梯级综合利用，分级实施：空调制冷（滑冰场、滑雪场）；工农业产品、果蔬、食品、木材加工烘干脱水；地热温室名贵水产品、热带动物、花卉等植物养殖、种植；充分应用地源热泵技术提供开发区国家粮库地热制冷常温保鲜地热水源；建设温泉水供应站，提供健身、淋浴、游泳、康养、养老等温泉水，大力发展旅游产业，成为当地新经济增长极，带动经济产业全面发展。

1.3可行性分析

1.3.1技术成熟

在地热资源开发实践上，早在20世纪70年代，我国就建成了地热发电站8座，其中西藏羊八井地热电站至今还在正常运行；干热岩 EGS 技术是当今世界大力研究推广的开采深层高温岩体热能的前沿技术，该技术主要利用当代最先进的创新型地热地质调查、物化探、钻井、压裂等技术，创建干热岩人工利用系统，通过注入系统向地下深处的高温岩体注入低温水，这些水在地下热交换系统吸热后成为超高温、超高压纯蒸汽或高温、高压水气混合体，经过排出系统送到地面地热电站发电，再将发电后90 ℃左右余热水进行工农业、 旅游等产业的梯级综合利用。

该技术自20世纪70年代由美国研究，至今已有50 余年历史。 现有美、德、澳等均有正在运行的商业干热岩地热 EGS发电厂。我国在20世纪90年代就参与干热岩 EGS 的相关研究，并取得一定成果：2017年8月我国首次在青海共和盆地钻探获得高温 236 ℃，深度3700 m。这对我国干热岩的开发利用具有里程碑式的意义。我国现有的钻探建井技术已非常成熟，无取芯钻探的施工成本已大幅下降，施工速度大大提高；干热岩EGS技术已有现成的经验和实践参考，相关工作可行。

1.3.2区位优势突出

开发区位于厦门湾南岸，厦门湾地堑是我国东南沿海深部热物质活动与深部高温岩体派生的新生代第四系火山岩浆喷发活动、新构造活动断裂、地震等地质灾害、地热异常、地壳最薄、地壳下沉与地幔上隆幅度最大镜像特征最明显物理异常的地质响应的强度最大的区域，为地幔对流与地幔热柱分布区。尽管南岸第四系厚度大，不利于温泉出露，但近邻的汤头温泉 79 ℃，百米浅孔孔口水温达 82 ℃之多，孔底温度约为 100 ℃，地热田范围可能包括开发区东部地区，范围大，地热异常非常剧烈。开发区与小、微地震群分布的漳浦与龙海交界沿海地带毗邻，近邻的白水1995年发生5级中强地震，深部高温岩体异常地质响应强度十分剧烈……表明开发区为干热岩高温、高压或超高温、超高压地热资源富集区，干热岩地热资源十分丰富，沾了优越的厦门湾大地构造背景的光，区位优势突出。具备狭义干热岩必要条件与充分条件。

1.3.3政策支持

近年来，福建省和漳州市关于地热开发利用也陆续出台了相关扶持政策，将地热开发利用纳入当地政府重要议事日程。《福建省“十三五”能源发展专项规划》《漳州市“十三五”能源发展专项规划》要求，干热岩地热能源是1种清洁高效、节能减排的可再生资源，要充分结合旅游开发，综合利用其地热能源资源优势，尤其要推进漳州地热发电示范项目的前期工作。 漳州市委、市政府高度重视，2016 年 12 月提出重点积极结合开发地热资源，做好地热发电示范项目的前期工作。

根据《福建省自然资源厅办公室关于漳州干热岩地热资源科学勘探研究政策支持的复函》和《漳州市自然资源局关于漳州干热岩地热资源科学勘探研究的通知》的精神，福建省、漳州市各县区自然部门将对漳州干热岩地热资源科学勘探依法依规予以政策支持，为地热开发公司在申请办理相关证照和临时用地、用电、用林等方面协调相关单位予以大力支持。漳州市发展和改革委员会策划“漳州干热岩增强型地热发电系统示范项目”， 将其列为漳州能源领域发展十大“重中之重”项目进行重点招商推介，并支持福建省祥和地热开发有限公司在漳州加紧开展地热开发研究工作，协调开发利用地热资源过程中需要协调解决的问题，向上争取政策支持，推动干热岩增强型地热发电系统示范项目早日在漳州落地。

1.3.4环境友好

地热能是无污染的优质可再生新能源，本身无毒、无害，不会对环境和动、植物造成污染和伤害。开发利用地热不仅环保节能，而且可防震减灾，是一项安全无忧的民生系统工程。

1.3.5经济可行

干热岩经济成本高的瓶颈有2点，现已基本克服：

 ①由于普遍存在的采用陈旧的浅层地热水勘探方法，深井施工前布孔不认真，缺乏科学创新精神，造成风险大、成本高。福建省祥和地热开发有限公司院士专家工作站在全球全国首创干热岩地热地质调查工作方法，采用深入收集整理前人构造地质、矿床地质、地热地质、地震地质、地球物理与化学勘探、大地热流测量、红外线扫描、卫星照片解译等多领域、多学科、多技术资料，对以上资料开展互相渗透、交叉、交流，碰撞、融合，集成创新出深部热物质活动与深部高温岩体泒生八大异常地质响应的强度大小、地热流运移、富集规律等蛛丝马迹的室内与野外收集相结合的科学创新取证工作方法，对干热岩热储体介质密度结构、电性结构、磁性结构、人工地震波结构、 热结构等进行高精度观测和高分辨率的获取，去抚摸深部干热岩热源、热储、热盖、热通等关键地质问题的脉搏，对开发区干热岩地热潜能进行评价，遴选重点工作靶区，优选深孔孔位。将深孔钻探风险降到最低，命中率可达到 90%以上，大大降低施工成本，彻底解决命中率低造成成本高的难题；

②建井技术难度大问题，现在全世界建井技术都有了极大进步， 钻井成本已由当时的1 500美元/m降到了今天的500美元/m左右，压裂费用也已由单井建造费用400万美元降到了今天的120万美元，地面发电设备也有了较大发展，成本降幅较大。就此推算，干热岩 EGS 发电成本应≤2 美分/kWh。特别是充分利用发电后的90 ℃左右余热水为工农业、商业、服务业、旅游业服务创收，经济效益特别显著，经济可行。

2项目安排

2.1前期普查工作

（2024—2030 年）采用福建省祥和地热开发有限公司院士专家工作站干热岩地热地质创新科学方法，开展大比例尺1∶2.5万地热地质详查，重点工作靶区达到 1∶1 万地热地质勘查精度要求，优选的深孔孔位约1 km2范围要达到 1∶5 000精度要求。开展人工地震，查明地下岩浆房低速体的分布位置、范围大小、厚度，施工1口探采结合的验证深孔。

2.2第一期工程

（2031—2045年）在开发区双鱼岛上，施工 1 对地热深井，建设第 1 座地热电厂， 利用发电后90 ℃左右余热水进行梯级综合利用，分梯次利用于夏季空调制冷厂、冬季取暖厂、温泉水厂，分别供应青少年乐园、电影院、戏剧院、体育馆、滑雪场、滑冰场、游泳池、淋浴池、体育健身馆、青少年宫、图书馆、美术馆、博物馆、动物园、水族馆、文化馆、康养馆、养老院、温泉宾馆等单位冷、热气和温泉水，大力发展旅游业。

2.3第二期工程

（2046—2055年）在半岛上建1座地热电站，施工1对地热深井利用地热发电后 90 ℃余热水开展木材、 食品、果蔬烘干脱水；建造1座大型温泉水供应站，对半岛上小区居民、宾馆、酒店、游泳池供应温泉水，结合推广地源热泵技术充分发挥 25～35 ℃低温地热水作用，创造条件为已有的国家粮库提供常温保鲜服务，大力发展水产养殖、温室热带名贵果蔬栽培等。

2.4第三期工程

根据一、二期工程实施与经营情况，分别对一、二期工程规模进行扩大，要把主要精力转向近海和九龙江西溪河平原上，规模要比一、二期工程扩大1倍以上，施工4对深孔，建设4座地热电厂。 3 期工程共计完成6对深孔（12 口深井）、6 座地热电厂，在整个开发区实现地热管网全覆盖。

3项目建设投资估算与效益评估

该项目总投资约10亿元，6座地热电厂总装机容量约10万kW， 经营6座地热发电后余热水（90 ℃左右）约6万m3 /d。 地热发电年收入约3.6亿元，6万m3 /d地热水综合梯级利用年创收约 1.8 亿元，此外还暂不包括节约碳排放的市场交易收入。 年创收 5.4 亿元，年纳税约1亿元，年纯利1.2亿元，达产后8年内可收回全部投资。每年可代替常规化石能源相当标准煤2万t，可减少污染物排放 ：CO2 4.776万 t；SO2 0.034 万 t；NO2 0.012万 t；悬浮质粉尘 0.016万t；煤灰渣0.20万t。由此可见，该项目社会效益与经济效益均十分显著，可起到很好地充分释放地热能，起到很好防震减灾作用，是名副其实的清洁地热新能源绿色经济示范项目。 该示范项目经过 41 年不懈努力， 可深度融入厦门经济特区， 随着开发区半岛与厦门岛 6 km 长的海底隧道和 6 km 跨海公路、铁路两用大桥的落成，两地实现同城化，可为厦门温泉之都增辉，双鱼岛与鼓浪屿成对成为海上光辉夺目的灿烂明珠，必将带动厦门经济圈旅游业大产业的大发展，造福两地人民，实现双赢的目标。